化学课上,同学们做了人体呼出的气体使澄清石灰水变浑浊实验后,对呼出的气体中主要成分及含量非常好奇,设计了如下实验进行探究。
【提出问题】呼出的气体中有哪些主要成分,它们的含量是多少?
【查阅资料】①呼出的气体中仍含有O2。②CO2在饱和NaHCO3溶液中的几乎不溶解。③白磷燃烧需要氧气,白磷燃烧所需的最低温度为40℃,燃烧现象和产物均与红磷相同。④氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳,并与二氧化碳反应生成碳酸钠和水。
【猜想与实践】猜想:呼出的气体中主要成分是N2、O2、CO2、水蒸气等。
实验Ⅰ:验证呼出的气体中含有水蒸气。
(1)实验操作:取一洁净干燥的玻璃片,对着其哈气,观察到________,可以判断呼出的气体中含有水蒸气。
实验Ⅱ:验证呼出的气体中含有N2、O2、CO2,并测其含量。同学们在老师的指导下设计了如图所示装置(B是带有刻度的量气装置)。
(2)实验记录
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实验操作 |
主要实验现象 |
实验结论及解释 |
① |
检查装置的气密性,向装置中加入药品,关闭止水夹a~f。 |
(不填) |
装置的气密性良好 |
② |
打开b、c、d,向B中吹入一定量气体后关闭d,并冷却到室温。 |
B中液体进入到A中,B中液体减少500ml。 |
收集了500ml气体 |
③ |
关闭b,打开a、e、f,用打气筒向A中缓缓充气,直到B中气体刚好全部排出 |
A中的液面下降,B中的液面上升至最高,C中的左侧导管口有 ①_______,且液面下降,液体沿导管进入D中,D中液体为475ml |
呼出气体中含有CO2 |
④ |
关闭e、f,用凸透镜聚光引燃白磷. |
白磷燃烧,产生大量白烟,放出大量热 |
呼出气体中含有O2,该反应的文字表达式为: ②____________ |
⑤ |
待白磷熄灭并冷却到室温,打开f。 |
D中液体倒吸入C瓶中,C瓶中液面上升,D中剩余液体为400ml。 |
呼出气体中含有 ③____________。 |
同学们经过3次重复实验,确认了呼出的气体中的主要成分及其含量。
【实验反思】
(3)该实验设计依据的N2性质有__________(填字母序号)。
A.难溶于水
B.不能和NaOH溶液反应
C.不能燃烧,也不支持燃烧
D.无色无味的气体
(4)在实验(2)的操作⑤中,未等C中的气体的冷却,就打开f止水夹读数,则所测的O2的体积分数会_____(填“偏大”、“不变”、或“偏小”) 。